杨 磊,杨浩智
(山东省招远市招金矿业股份有限公司金翅岭金矿,山东 烟台 265400)
当前从金矿石中对金的回收常见的方法主要有重选、浮选、氰化浸出,而氰化法可以直接从金矿石、金精矿、尾矿中提取金,该方法经济简便,应用非常广泛。招金矿业股份有限公司金翅岭金矿浮选金精矿主要金属矿物为黄铁矿,约占92%,金精矿中金品位(金质量分数下同)24.08 g/t,银品位(银质量分数下同)12.70 g/t,可采用氰化工艺对金银一起加收,金精矿中的铜、砷等元素含量较低,不影响氰化工艺的进行。本文主要是以金翅岭金矿浮选金精矿为原料,对影响氰化浸出工艺的主要因素进行试验研究,确定最佳的氰化浸出工艺参数。
对金翅岭金矿浮选金精矿试样进行化学多元素分析,金精矿试样中金品位24.08 g/t,银品位12.70 g/t,具有较高的回收价值。试样中铜、锑、硫、砷、铁、碳、MgO、CaO、Al2O3、SiO2元素含量(质量分数)分别为0.11%、0.13%、0.24%、0.14%、24.12%、0.55%、1.15%、3.67%、7.99%、44.15%,对氰化工艺无较大的影响。
矿石中金的物相分析结果表明:自然金含量为26.55 g/t、占有率为90.85%,包裹金含量为2.83 g/t、占有率为9.15%,总含量为24.08 g/t。矿石中的金主要是以裸露+半裸露的自然金存在,对浸出极为有利。
影响氰化浸出的主要因素有磨矿粒度、氰化钠用量、浸出时间、浸出矿浆浓度和CaO 用量,采用单因素法对金浸出率的影响进行研究。
2.1.1 磨矿细度
金的单体解离或裸露金的表面是氰化浸出的必要条件,因此磨矿细度是影响对金浸出的关键因素之一,需研究入选物料的粒度对氰化浸出的影响,以便根据物料性质确定合适的入选粒度(磨矿细度)。磨矿细度与时间的试验:取金精矿原矿4 份,在矿浆浓度一定的条件下,设定磨矿时间分别为0、2 min、4 min、6 min,经磨矿、筛分、计算后,可知磨矿细度(-0.074 mm)分别为86%、93%、98%、99%。
2.1.2 细度对金浸出率的影响
为了研究不同细度对金氰化浸出率的影响,进行了不同磨矿细度的条件试验。在确定浸出矿浆浓度35%,NaCN 用量4.0 kg/t,CaO 用量8 kg/t,预搅拌速度400 r/min、时间2 h,pH=11,浸出时间为54 h 等实验条件不变的情况下,分别采用磨矿细度为86%、90%、94%、98%进行试验,浸出试验流程如图1 所示。
图1 浮选金精矿氰化浸出试验流程示意图
从试验结果可知,当磨矿细度从86%增加到90%、94%、98%的过程中,金的浸出率分别为92.15%、92.54%、93.45%、93.12%,整体表现为先缓慢增加然后缓慢降低趋势,当磨矿细度(-0.074 mm)为94%时,金的浸出率为最大值93.45%。但当磨矿细度(-0.074 mm)为86%时,金的浸出率也有92.15%,对再磨金的浸出率影响不大。综合工序和经济因素,确定以后就采用金精矿原矿不再磨矿,磨矿细度(-0.074 mm)为86%(细度)。
在金的浸出试验当中,氰化物浓度处于0.03%~0.08%时,氰化物浓度与金的溶解速度表现为正线性关系,但氰化物超过一定浓度后,因存在其它化学反应影响到金的溶解速度,因此必须研究合适的氰化物浓度。
为了研究不同氰化钠用量对金氰化浸出率的影响,进行了不同氰化钠用量条件试验。在确定浸出矿浆浓度35%,磨矿细度为86%,CaO 用量8.0 kg/t,预搅拌速度400 r/min、时间2 h,pH=11,浸出时间为54 h等实验条件不变的情况下,分别采用不同氰化钠的用量(2.0 kg/t、2.5 kg/t、3.0 kg/t、4.0 kg/t)进行试验,试验结果如图2 所示。
图2 氰化钠用量对金浸出率的影响
从图2 数据可知,当氰化钠用量从2.0 kg/t 增大到4.0 kg/t 的过程中,金的浸出率表现为先增大后趋于稳定的情况,当氰化钠用量为4.0 kg/t 时,金的浸出率为最大值94.53%,此时浸后氰根余量w(CN-)为11.4×10-4,浸出效果理想。因此,确定浸出试验中氰化钠用量为4.0 kg/t。
为了研究浸出时间对金氰化浸出率的影响,进行了不同浸出时间的条件试验。在确定浸出矿浆浓度35%,磨矿细度为86%,NaCN 用量4.0 kg/t,CaO用量8.0 kg/t,预搅拌速度400 r/min、时间2 h,pH=11等实验条件不变的情况下,分别采用不同浸出时间(24 h、36 h、48 h、54 h、60 h)进行试验,试验结果如图3 所示。
图3 浸出时间对金浸出率的影响
当浸出时间从24 h 增加到60 h 过程中,金的浸出率表现为先增大后趋于稳定的情况,当浸出时间为54 h,金的浸出率为最大值95.22%,当浸出时间过到54 h 后再增加浸出时间,金的浸出增加幅度几乎可以不计。因此,确定浸出试验中浸出时间为54 h。
为了研究氰化浸出矿浆浓度对金氰化浸出率的影响,进行了不同矿浆浓度的条件试验。在确定磨矿细度为86%,NaCN 用量4.0 kg/t,CaO 用量8.0 kg/t,预搅拌速度400 r/min、时间2 h,pH=11,浸出时间为54 h 等实验条件不变的情况下,分别采用不同矿浆浓度(30%、32%、35%、37%、40%)进行试验。
从试验结果可知,当矿浆浓度为30%、32%、35%、37%、40%时,金浸出率基本稳定在94.55%左右,几乎没有变化。因此,当矿浆浓度处于30%~40%范围时,可根据矿山实况确定矿浆浓度在30%~40%的任一范围内均可。
为了研究CaO 用量对金氰化浸出率的影响,进行了不同CaO 用量的条件试验。在确定在确定浸出矿浆浓度35%,磨矿细度为86%,NaCN 用量4.0 kg/t,预搅拌速度400 r/min、时间2 h,pH=11,浸出时间为54 h 等实验条件不变的情况下,分别采用不同CaO用量(2 kg/t、4 kg/t、6 kg/t、8 kg/t、10 kg/t)进行试验。
从试验结果可知,当CaO 用量为2 kg/t、4 kg/t、6 kg/t、8 kg/t、10 kg/t 时,金浸出率分别为78.25%、85.74%、89.78%、94.88%、90.27%,金浸出率表现为先增大后减小的趋势,当CaO 用量为8.0 kg/t 时,金浸出率为最大值94.88%。此时溶液pH 值为11.05。因此,确定浸出试验中CaO 用量为8.0 kg/t。
以金翅岭金矿浮选金精矿为原料,在确定的氰化浸出工艺参数条件下(矿浆浓度35%,磨矿细度为86%,NaCN 用量4.0 kg/t,CaO 用量8.0 kg/t,预搅拌速度400 r/min、时间2 h,pH=11,浸出时间为54 h)下进行平行试验,试验结果如表1 所示。
表1 综合条件平行试验结果
从表1 数据可知,该氰化浸出工艺及参数下,金的平均浸出率为95.23%,银的平均浸出率为69.44%。
对金翅岭金矿浮选金精矿进行了氰化浸出工艺的试验研究,确定了最佳试验参数为:矿浆浓度35%,磨矿细度为86%,NaCN 用量4.0 kg/t,CaO 用量8.0 kg/t,预搅拌速度400 r/min、时间2 h,pH=11,浸出时间为54 h,此时金的平均浸出率为95.23%,银的平均浸出率为69.44%。